Géolocalisation en milieu urbain: mode d’emploi


Localiser précisément un collaborateur en danger est un élément essentiel de la solution PTI GSM et certainement un des plus complexes à appréhender en environnement urbain à l’intérieur d’un bâtiment. Le résultat de quelques tests terrain permet de mieux comprendre les enjeux de cette situation qui concerne de nombreux travailleurs isolés itinérants.

Ces tests ont été réalisés simultanément avec un iPhone 4 et la solution PTI GSM sur smartphone la plus performante sur le marché. Le principe est simple: chaque appareil dispose d’une minute pour déterminer sa position GPS. L’objectif n’est pas de comparer des solutions mais de montrer les écarts qui existent sur le terrain entre deux GPS figurant parmi les meilleurs.

La sensibilité: la clé de la localisation

L’article précédemment consacré au choix d’un GPS performant insistait sur la principale caractéristique d’un GPS, sa sensibilité (valeur exprimée en dBm). La sensibilité indique la capacité à capter les signaux des satellites, même fortement atténués, pour déterminer la position GPS actuelle.

Ce paramètre joue un rôle déterminant lorsqu’il s’agit de localiser un collaborateur en danger à l’intérieur d’un bâtiment ou en environnement urbain dense. Les signaux ne peuvent en effet pas être reçus directement des satellites (ce qui est le cas dans une configuration ‘à ciel ouvert’) mais au travers d’ouvertures (fenêtres par exemple) et après rebonds sur des parois (immeubles de la rue par exemple), d’où atténuation. La géolocalisation par GPS atteint ici ses limites.

Dans le test suivant, les équipements se trouvent à l’intérieur de l’immeuble (point rouge). Le PTI GSM sur smartphone (point 1) réussit à déterminer une position approchée alors que l’iPhone 4 avec son A-GPS (Broadcom BCM4750) parmi les plus performants, mais presque 10 fois moins sensible que la solution PTI GSM, n’y parvient pas.

La sensibilité est donc une caractéristique essentielle dans le domaine de la Protection du Travailleur Isolé. Exprimée en dBm (échelle logarithmique), elle doit être inférieure à -160 dBm pour permettre une géolocalisation performante en environnement urbain dense, voire dans un grand nombre bâtiments.

L’erreur estimée: le complément indispensable

Une position GPS est associée à une latitude et une longitude, complétées par plusieurs valeurs dont l’erreur estimée (Estimated Position Error, EPE). En traçant un cercle autour de la position GPS avec pour rayon l’erreur estimée, l’équipement a 95% (ou 50%, 68% selon la formule retenue) de chance de s’y trouver.

En environnement urbain, l’erreur estimée peut être importante. En d’autres termes, la position GPS obtenue n’indique en fait pas la position réelle du collaborateur.

Dans le test suivant, les équipements se trouvent dans la rue (point rouge). Le PTI GSM sur smartphone (point 1) détermine exactement la position tandis que celle indiquée par l’iPhone (point 2) est quasiment une rue plus loin, à environ 50 mètres.

Plusieurs paramètres influent directement sur l’erreur estimée au moment de la détermination de la position GPS:

  • La performance intrinsèque du GPS,
  • Des facteurs externes comme l’environnement (rebonds et interférences des signaux des satellites en particulier en environnement urbain), le nombre et la disposition géométrique des satellites à l’instant de la mesure (DOP), les conditions météorologiques.

Ceci permet de revenir sur deux idées reçues:

  • L’erreur estimée n’a donc aucun lien avec le 2DRMS (Distance Root Mean Squared) donné par le fabricant et qui est une valeur théorique et fixe de l’erreur estimée dans une situation ‘idéale’,
  • Le GPS Assisté (A-GPS) n’a qu’un effet marginal comme le montre le test, l’iPhone 4 utilisant un GPS Assisté (téléchargement des données des satellites par GPRS/Internet préalablement au calcul afin d’accélérer et d’améliorer le résultat).

Lors de l’évaluation d’un dispositif de Protection du Travailleur Isolé pour une utilisation en environnement urbain, il est fortement recommandé d’effectuer des tests en conditions réelles afin de vérifier concrètement si la localisation obtenue est pertinente et surtout utilisable dans une situation d’urgence réelle.

Le GPS reste un moyen de géolocalisation fiable, simple, performant et pouvant fonctionner dans tout type d’environnement, urbain comme rural, voire à l’intérieur d’un grand nombre de bâtiments. Dans le cadre d’une démarche PTI GSM, il est important d’en connaître les principes et les limites afin d’identifier les solutions les plus adaptées pour les situations rencontrées par les collaborateurs. Le cas échéant d’autres technologies peuvent être déployées pour une géolocalisation précise à l’intérieur des bâtiments. On ne se limite alors plus à identifier le bâtiment et l’on entre dans le domaine de la géolocalisation indoor précise avec étage, zone ou pièce.

Mes conseils pour réussir votre projet PTI GSM

  • Comparer les sensibilités des solutions identifiées
  • Evaluer la localisation obtenue par les solutions sur des cas réels


Tags: , , ,

Commenter